中华放射医学与防护杂志  2016, Vol. 36 Issue (4): 308-311   PDF    
双能量扫描对正常成人甲状腺能谱及辐射剂量的影响
班允清, 杨进军, 刘艳     
830011乌鲁木齐, 新疆医科大学第五附属医院影像中心
[摘要]    目的 应用双源CT研究正常成人甲状腺能谱曲线及碘图特点,为甲状腺占位性病变的鉴别诊断提供依据。方法 选取70例受试者均经超声检查排除甲状腺疾病,男32例,女38例,进行双源CT颈部扫描。分别利用Liver VNC和Monoenergetic软件得到碘图及能谱曲线,分析甲状腺能谱曲线及碘含量。结果 甲状腺平扫碘含量为(1.35±0.19)mg/ml,其中左叶为(1.35±0.23) mg/ml,右叶为(1.35±0.21) mg/ml,二者比较差异无统计学意义(P>0.05)。男、女两组甲状腺碘含量比较差异无统计学意义(P>0.05)。甲状腺左、右叶的能谱曲线斜率分别为9.98±2.43和9.74±1.63,男、女组分别为9.88±1.74和9.74±0.09,差异均无统计学意义(P>0.05)。双能量扫描剂量长度乘积(DLP)为(208.29±21.80)mGy ·cm,平均有效剂量为(1.23±0.13)mSv。结论 正常成人甲状腺双能量扫描获得能谱曲线有一定特征性,且可以测量甲状腺碘浓度,对于诊断甲状腺占位有指导价值。
[关键词]     甲状腺    双源CT    能谱曲线    碘含量    
Effect of dual energy scan on thyroid energy spectrum and radiation dose in normal adults
Ban Yunqing, Yang Jinjun, Liu Yan     
Imaging Center, 5th Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, 830011 Urumqi, China
Fund program: Natural Science Foundation of Xinjiang Autonomous Region (2014211C126)
Corresponding author: Liu Yan, Email: 980378795@qq.com
[Abstract]    Objective To analyze spectral curves and iodine levels in normal adult thyroid by using dual-source CT scanning technique and provide the basis for the differential diagnosis of thyroid space-occupying lesions. Methods A total of 70 subjects were selected for this study, including 38 females and 32 males. They were excluded from thyroid disease by ultrasound examination and had all taken the dual-source CT scan. The image data were transported to the CT workstation, the analysis of iodine levels and spectral curves were completed in the "Liver VNC"and "Monoenergetic" modes respectively. The gender differences in ratio iodine content were compared. Results The iodine ratio of thyroid was (1.35±0.19) mg/ml in plain scan, (1.35±0.23) and (1.35±0.21) mg/ml in left lobe and right lobe respectively. There was no statistically significant difference between left and right lobe (P>0.05), as well as between females and males (P>0.05). The slopes of the energy spectrum curve in the left and right lobe of the thyroid were 9.98±2.43 and 9.74±1.63, respectively, and 9.88±1.74 and 9.74±0.09 for the male and female, respectively. There was no significant difference of slopes of the energy spectrum curve between the left and right lobe, as well as the male and female. The average dose length product of all patients was (208.29±21.80) mGy ·cm,and the average effective dose was (1.23±0.13) mSv. Conclusions Dual-source dual-energy CT scanning technique have definitive, diagnostic characteristic in the measurement of spectral curves and calculation of the ratio of iodine in normal adult thyroid tissue, and therefore has guidance value in the diagnosis of thyroid space-occupying lesions.
[Key words]     Thyroid    Dual-source CT    Spectral curve features    Iodine content    

甲状腺占位是临床常见疾病,3%~8%的成年人触诊可发现有甲状腺结节[1]。近年来,甲状腺肿瘤的发病率更是呈逐年上升趋势。仔细分辨甲状腺结节和术前准确诊断,对于手术方案的制定和患者的预后具有重要意义。影像学检查是主要的诊断方法,但特异性不高。不同类型的甲状腺占位对于临床手术有重大意义[2]。双源CT能谱技术通过甲状腺碘基图像及能谱曲线,可以判断病灶对甲状腺摄碘功能是否有影响,以及判断不同病变对甲状腺摄碘功能影响的区别[3, 4]。本研究探讨甲状腺双源CT碘浓度及能谱曲线的特点,评价其对于诊断甲状腺占位的价值,并对双能量扫描的辐射剂量进行研究。

材料与方法

1. 临床资料:2013年12月至2015年6月选取本院内分泌科门诊患者70例,其中男性32例,女性38例,年龄为(56.14±14.67)岁。纳入标准:①经超声检查无甲状腺疾病;②血清学检查甲状腺功能在正常范围;③无双源CT检查禁忌证;④年龄45~75岁;⑤无其他内分泌疾病。排除标准:①经超声检查患有甲状腺疾病;②甲状腺功能血清学指标异常。本研究通过医院伦理委员会论证,患者均签署了知情同意书。

2. 成像设备与方法:双源炫速CT机(德国西门子公司),平扫及增强扫描范围均为颅底至胸廓入口,扫描过程或者仰卧于检查床,屏气以及避免吞咽,以避免呼吸及吞咽伪影。双肩尽量下垂,以避免锁骨伪影。按照原始计算方法对患者的原始图形进行重建,重建层厚为1 mm,螺距1 mm。平扫参数:探测器准直器128 mm×0.6 mm,机架旋转时间0.5 s,螺距0.6,参考管电流210 mAs,管电压120 kV,剂量指数(CTDlvol×螺距)为4~5 mGy。增强用双能量方式,管电压分别为80和140 kV,扫描参数:A、B X射线管参考管电流分别为85和75 mA,开启CAREDose4D,X射线管旋转时间为0.5 s,探测器准直器32 mm×0.6 mm,扫描螺距0.6。造影剂为通用电气药业上海公司生产的碘海醇,规格为350 mgI/ml,容量为100 ml,按患者体重抽取适量造影剂,造影剂流速3 ml/s,注射对比剂后25 s,进行动脉期扫描。层厚及螺距同平扫。对增强原始图像进行重建,重建层厚1 mm,螺距1 mm。

3. 图像分析:所有图像资料上传后处理工作站,一次能谱成像可获得碘基图像及甲状腺能谱曲线(40~190 keV)。分别用碘浓度测量软件Liver VNC及能谱图像分析软件Monoenergetic进行数据计算及分析,由两位有经验的副主任以上医师在后处理工作站独立计算曲线斜率,分析甲状腺正常组织曲线特点及碘浓度特点。选取甲状腺左右径最大层面,分别测量左右叶平扫及增强动脉期碘含量,每叶测2次,取其平均值,感兴趣区(ROI)为20 mm2

4. 辐射剂量:扫描结束后,记录剂量长度乘积(DLP),进一步计算有效剂量EE=DLP×k。k为换算因子,在颈部扫描时取0.005 9 mSv·mGy-1·cm-1

5. 统计学处理:数据用x±s 表示。采用SPSS 18.0软件进行分析,组间比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.正常甲状腺平扫及增强:甲状腺平扫及增强后左叶、右叶碘含量及甲状腺整体碘含量列于表 1。甲状腺平扫左叶、右叶及增强后动脉期左叶、右叶碘含量测量差异无统计学意义(P>0.05)。

表 1 甲状腺左右叶平扫及增强碘含量 Table 1 The iodine content of thyroid before and after enhanced scanning

2. 不同性别组甲状腺平扫及增强:女性与男性甲状腺平扫及增强后碘含量测量、甲状腺增强后动脉期与颈总动脉碘含量比值比、女性比值及男性比值测量列于表 2。男性与女性之间平扫、增强后碘含量两者间差异无统计学意义(P>0.05)。

表 2 男女甲状腺碘含量及与颈总动脉碘含量比值比 Table 2 The iodine content of thyroid between males and females and odds ratio of iodine content with arteria carotis

3. 正常甲状腺增强后能谱曲线斜率:甲状腺左叶和右叶的能谱曲线斜率值分别为9.98±2.43和9.74±1.63;男性和女性能谱曲线斜率值分别为9.88±1.74和9.74±0.09。甲状腺左叶和右叶、男性和女性能谱曲线斜率值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

4.平扫及双能量扫描平均有效剂量测定:平扫的DLP为(266.29±25.00)mGy·cm,D为(1.57±0.15)mSv;双能量扫描平均DLP为(208.29±21.80)mGy·cm,D为(1.23±0.13)mSv。

讨 论

一次双源CT双能量扫描可获得碘为基物质的碘图及40~190 keV单能量图像。通过Simens仪器自备专用的碘浓度分析软件liver VNC及能谱图像分析软件Monoenergetic对甲状腺碘物质密度、图像和单能量图像进行数据测量及分析[5, 6, 7]。测量数据包括在碘物质密度图像上测得甲状腺组织及颈总动脉的碘浓度值。本研究采用甲状腺碘浓度与颈总动脉碘浓度比值来评估甲状腺碘含量,在单能量图像上获得甲状腺组织的CT能谱曲线,并计算曲线的斜率。

双源CT双能量扫描可以得到甲状腺组织的碘图,碘图是以碘为基物质的图像,能够很好地显示各种组织对碘的摄取能力,并可通过测量准确获得组织的碘浓度值[8]。本研究为了避免注射造影剂剂量及时间个体差异,采用甲状腺碘浓度与颈总动脉碘浓度比值来评估甲状腺碘浓度值,通过测量与计算发现,甲状腺左右叶碘浓度值差异无统计学意义;男女之间碘浓度值差异无统计学意义;组间比较甲状腺碘浓度值差异也无统计学意义,说明正常成人甲状腺碘浓度不因性别不同而有差异,左右叶之间碘含量较为一致,此点具有一定特征性,当甲状腺发生病变时会影响正常甲状腺组织的碘浓度产生变化,因此,测量甲状腺的碘浓度可用来评估甲状腺的功能,并对于判断甲状腺占位具有指导价值[9, 10]。本研究结果与邵伟光等[10]及李铭等[11]进行甲状腺结节的能谱CT研究的结果不一致,邵伟光等[10]研究结果显示,男女组之间正常甲状腺碘含量具有差异,但是与文献[11]40~60岁年龄组的研究结果相一致。分析原因,首先本研究的纳入对象年龄为45~65岁,与其研究的年龄组相似,该年龄段甲状腺碘含量受激素水平影响较小;其次,本研究所纳入的病例数较少,可能是造成偏倚的原因。

双源CT一次双能量扫描的同时还能获得甲状腺组织的能谱曲线。本研究通过正常成人甲状腺能谱曲线斜率观察发现,正常成人甲状腺左右叶曲线斜率及男性与女性曲线斜率近似,提示正常成人甲状腺能谱曲线斜率有一定特征性,而且不因性别不同而异,这一点可为甲状腺病变的诊断及鉴别诊断提供新的依据。

双源CT双能量扫描能对甲状腺病变进行碘含量测定,分析甲状腺组织及病变的碘含量差异,从而了解病变本身及周围甲状腺组织含碘情况,并通过计算甲状腺能谱曲线斜率进一步推测病变的性质,这一方法将来可能为研究甲状腺结节的良恶性提供新的平台。

流行病学调查显示,CT检查的X射线辐射剂量的增高可增加癌症的风险,是否致癌在学术界尚有争议,而甲状腺作为对放射线较为敏感器官,检查时应尽量降低辐射剂量,以保护受检者。本次研究发现,70例患者双能量扫描平均有效剂量为(1.23±0.13) mSv,远低于常规螺旋CT增强扫描的有效剂量,此点与Yeh等[2]的研究结果一致,这一结论具有重要意义,可为以后颈部CT检查时扫描方式提供参考,尽可能地减少甲状腺检查时可能受到的辐射危害。由于本研究样本量有限,有待于以后研究过程中加大样本量并扩大研究范围,为甲状腺病变的影像诊断提供可靠的理论依据。

利益冲突 本研究不涉及影响研究结果的财务关系

作者贡献声明 班允清负责论文撰写和修改、提出研究思路、设计研究方案;杨进军进行试验;刘艳负责整理和分析数据

参考文献
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